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電磁流量(liàng)計誤差分析(xī)與研究
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摘要(yao):從電磁流量(liàng)計
的測量原(yuan)理和特點入(ru)手,說明了影(yǐng)響電磁流量(liàng)計測量🔆時的(de)因素和造成(cheng)誤差的原因(yin)。結合這些因(yin)素,分析了在(zai)🤞電磁流量計(jì)的使用安裝(zhuang)過程中的每(měi)個細節,并根(gen)據這些細節(jiē)🔞,提出了相關(guān)的對應措施(shī)來減少幹擾(rǎo),盡可能減少(shao)電磁流量計(jì)在測量時産(chan)生誤差,盡力(li)保持維護條(tiao)件,保證電磁(cí)流量計穩定(dìng)的工作測量(liang),以便達到效(xiao)果。
1電磁流量(liang)計
1.1工作原理(lǐ)
電磁流量計(jì)是一種根據(ju)電磁感應原(yuán)理制成的對(dui)流量進行測(cè)量的儀器,它(tā)可以對導電(dian)液體體積的(de)流量進行測(cè)量。電磁✏️流量(liàng)計是對電磁(cí)感應定律的(de)🥵具體應用。根(gēn)據電磁流量(liàng)計的計算公(gōng)式可以知道(dao),當管道直徑(jing)與磁感📧應強(qiang)度不變時,感(gan)應電勢與管(guǎn)道體積流量(liàng)之間是呈正(zhèng)比的,感應電(diàn)勢與被測介(jiè)質的體積流(liu)量也呈正比(bǐ)。
1.2電測流量計(jì)的優缺點
電(dian)磁流量計的(de)應用範圍非(fēi)常廣泛,比如(ru)在冶金和石(shi)油⭐等流域😍都(dou)會應用到電(diàn)磁流量計。
電(dian)磁流量計的(de)優點包括:(1)電(diàn)磁流量計不(bú)會被壓損也(ye)🎯沒⁉️有☂️機械慣(guan)性,反應非常(chang)靈敏;(2)電磁流(liú)量計的測量(liang)範🛀圍非常廣(guang)闊;(3)可以測量(liàng)多種液體,也(ye)可進行雙向(xiàng)測量。
電磁流(liu)量計也存在(zai)一些不足:(1)使(shi)用時溫度和(hé)壓力不能過(guò)高㊙️;(2)應👨❤️👨用範圍(wei)狹窄。
2電磁流(liu)量計幹擾分(fèn)析以及相應(ying)的解決措施(shī)
一般流量計(jì)在測量的時(shi)候多少都會(huì)受到外界的(de)📱幹擾從‼️而♉産(chan)生一些誤差(cha)。電磁流量計(jì)的外部幹擾(rao)有很多的因(yin)素,比如自然(ran)⚽幹擾、電力幹(gàn)擾、工頻幹擾(rao)、射頻幹擾、汽(qi)車雜波、放電(dian)幹擾、輝光放(fang)電幹擾、胡光(guang)放電幹擾等(deng)口。電磁流量(liang)計會因爲較(jiao)弱的信号而(ér)🔴受到外界環(huán)境的影響。幹(gàn)擾電磁流量(liang)計的因素主(zhǔ)要包括:電磁(ci)流量計本身(shen)的制造精度(dù),與電磁流量(liàng)計标定裝🈚置(zhi)的标定系統(tǒng)精度誤差有(yǒu)關,與轉化器(qì)的精度有關(guān),與介質的特(te)性有關,與安(ān)裝管道的直(zhi)管段距離有(yǒu)關,與安裝的(de)質量有關,與(yu)使用效率有(yǒu)關,也與現場(chang)的使♋用環境(jing)有關。
2.1待測液(ye)體導電率過(guo)低
電磁感應(ying)是電磁流量(liàng)計工作的主(zhu)要依據,所以(yi)待測液體的(de)導電率就會(huì)導緻增加電(dian)機的輸出抗(kang)組,當待測液(ye).體的導電🥰率(lü)過低的時候(hòu),電磁流量計(jì)就✍️無法正常(chang)工作,無法達(dá)到預期的目(mu)的,嚴重時更(gèng)會導緻相關(guān)的控制系統(tǒng)無法正常工(gong)作。待測液體(tǐ)導電率過低(di)有很多原因(yin),爲了避免導(dǎo)電率過低,應(yīng)盡可能選用(yòng)符合🔴待測液(yè)體要求的電(dian)磁流量計,以(yi)保證待測液(ye)體的充分混(hùn)合🏃🏻。
2.2靜電和電(dian)磁波的幹擾(rao)
電磁流量計(jì)的使用環境(jing)存在着許多(duo)的幹擾信号(hào),這會導緻電(diàn)磁流量計沒(méi)法正常工作(zuo),嚴重影響電(dian)磁流量計測(cè)量的正确率(lü)🔆。靜電和電磁(cí)波會導緻電(dian)磁流量計傳(chuan)感器和接收(shōu)器的信号引(yin)入,會對測量(liàng)的信号産生(sheng)一定的影響(xiang)。如果做好屏(píng)蔽🔞的工作,這(zhè)㊙️些幹擾都是(shi)可以避免的(de)✔️,但是以前也(ye)有過強電磁(ci)波防治沒有(you)♍效🌍果的例子(zi),這個時候可(kě)以把轉換器(qi)🌂安裝在傳感(gǎn)器的附近,減(jiǎn)少鏈接的🍉信(xin)号電纜,或者(zhě)改用無外接(jiē)電纜的一體(tǐ)型儀表。
2.3管道(dào)雜散電流.
平(píng)常的電磁力(li)流量計都會(hui)有接地保護(hù),但是要注🐉意(yì)不💃🏻要和其他(ta)電機、電器共(gong)同接用。即使(shi)有的時候不(bu)需要接地線(xiàn)的保護,我們(men)也要做好防(fang)護工作,因爲(wèi)如果環境突(tū)然發生變化(hua),流🍉量表便會(hui)出現故障㊙️,會(hui)影響正🧡常的(de)使用,而後期(qi)的修複工作(zuo)會耽誤測量(liang)的進程。有時(shí)候即使電磁(ci)流量表有較(jiao)好的接地⛹🏻♀️處(chu)理,但是由于(yu)🌈管道雜散電(diàn)流太過強大(da)也會影響🐪電(dian)磁流量計的(de)正常使用,所(suǒ)以電磁流量(liang)計内部的傳(chuán)感器應該和(he)其他🙇♀️的管道(dào)之間做好電(dian)氣的絕緣隔(ge)離。
2.4磁場幹擾(rao)
電磁流量計(ji)受磁場的影(yǐng)響較爲嚴重(zhong),所以在使用(yong)🛀時應該不要(yao)在磁場較強(qiang)的地方,這樣(yang)可以測得更(geng)正确☂️的結🥵果(guo)。磁場的幹擾(rǎo)也會受到電(dian)磁流量計本(ben)身制造🔆材料(liao)的影響,比如(rú):傳感🏃🏻♂️器棘刺(cì)圈保護外殼(ke)如果不是由(yóu)磁性材料制(zhì)成,那❤️麽抗磁(cí)場的能力就(jiu)會相對較弱(ruo),反之則較強(qiáng)。
2.5待測液體中(zhong)含有氣泡或(huo)者待測液體(tǐ)沒有滿管
測(ce)量的時候管(guan)道内可能會(huì)出現氣泡或(huò)者管道并沒(mei)有被液💰體灌(guan)滿,當氣泡大(da)到能夠覆蓋(gài)整個電極表(biǎo)面的時候,就(jiu)會使信号出(chu)現更大的波(bo)動,這樣測量(liàng)得到的結果(guǒ)就會産生偏(piān)差。産生氣泡(pao)的原因有很(hěn)多,比如管道(dào)内液體中的(de)溶解氣體轉(zhuan)變遊離氣泡(pào)冒出或者在(zai)往管道内注(zhu)入液體的時(shí)候帶入,這些(xie)都有可能造(zào)成氣泡的産(chǎn)生。爲了避免(mian)産生💃氣泡而(er)對測量結果(guo)造成誤差💘,可(ke)以在電磁流(liu)量計的上遊(you)安裝一個集(jí)氣裝置來吸(xi)收氣泡,還🏃可(ke)以把電磁流(liú)量計自下而(ér)上垂直放置(zhì),或者更換安(ān)裝的🏃🏻位置😘,以(yi)及注意傳.感(gan)器的放置,這(zhe)都可以避免(miǎn)氣泡的産生(shēng)從而得到測(cè)量結果。
2.6遇到(dào)結晶液體
在(zài)進行測量的(de)時候,往往會(huì)遇到一些容(róng)易結晶的🐪物(wu)🚶質,雖然平常(chang)的物質都可(ke)以在常溫下(xià)進行測量,而(er)且帶有保溫(wen)的效🐉果,但是(shì)電磁流量計(jì)裏面的傳感(gǎn)器的測量管(guǎn)卻沒有這種(zhong)功能,所以在(zài)液體多次連(lian)續流過時,就(jiù)會因爲溫度(du)較低而産生(shēng)一層固體附(fù)在内壁上面(miàn),從而影響🌈測(ce)量的結果。遇(yu)到這種情況(kuang)的時候,可以(yi)選擇盡量小(xiǎo)的流量計來(lái)進行測量。
2.7内(nèi)部材料以及(ji)對電極的選(xuǎn)擇問題.
由于(yú)電磁流量計(ji)内的材料和(hé)電極是直接(jie)和待測液體(ti)進行接觸的(de),所以在挑選(xuan)襯裏材料和(he)電極的時候(hou)📐要根據待測(ce)液體的特性(xing)和測量時環(huan)境的溫度來(lai)進行,如果挑(tiāo)選不♍當的話(huà),就會造電磁(cí)流量計的損(sun)壞,所以對襯(chèn)裏材料和電(dian)🈲極的選擇🌈尤(you)爲重要⭐,否則(zé)會嚴重影響(xiǎng)測量結果。
2.8電(diàn)纜問題
因爲(wèi)電纜作爲電(diàn)磁流量計的(de)一個重要組(zu)成部分,在電(dian)磁流量計的(de)使用中發揮(huī)着舉足輕重(zhòng)的作用,所以(yi)🌂要想形成一(yi)個完整的系(xì)統,必須用電(diàn)纜把傳感器(qì)和轉換器連(lian)接起來。因爲(wei)電纜的作用(yòng)十分重大,所(suǒ)以電纜也是(shi)導緻測量的(de)誤差之一。爲(wèi)了避免這一(yi)問題,應該嚴(yán)格按照電磁(ci)流量計的要(yao)求來挑選電(diàn)纜,把電🏃🏻纜連(lian)接好、處理好(hǎo),還要盡可能(néng)縮短電⭐纜的(de)長度以減少(shao)誤差。
3減小電(diàn)磁流量計誤(wù)差的辦法
3.1 調(diào)零電位器
可(kě)以在變送器(qi)上設置一個(gè)調零電位器(qi),同時還要注(zhu)意讓閉合回(hui)路的平面與(yǔ)交變磁力線(xian)保持平行,防(fáng)止磁力線穿(chuān)過閉合回路(lù)。盡可能地使(shǐ)兩個回路中(zhōng)産生的電流(liu)相抵消,從而(er)減少信号的(de)幹擾。
3.2 設置抗(kàng)信号幹擾裝(zhuang)置
對于電磁(cí)流量計誤差(chà),除了在變送(song)器方面的調(diao)整以及設置(zhi)調☀️零電位器(qi)外,在轉換器(qi)中也可以設(shè)置一個抗信(xin)号幹⛹🏻♀️擾的裝(zhuāng)置來處理變(bian)送器中其他(ta)剩下的正交(jiao)信号。因爲這(zhe)些沒有消除(chú)掉的信号會(huì)被放大,照樣(yang)㊙️會影響流量(liang)計的正常工(gōng)作,所以也要(yào)在轉換器裝(zhuang)置一個抑制(zhì)幹擾信号的(de)裝置,以便消(xiao)除這些幹擾(rao)信号,保證電(dian)磁流量計的(de)正常工作。
3.3同(tóng)步采樣技術(shù)
對于低頻方(fang)波勵磁有多(duo)種處理方法(fa),比如是同步(bù)采⛹🏻♀️樣法。把🌂線(xiàn)圈驅動給的(de)同步信号作(zuò)爲依據,對電(diàn)極信号在規(gui)定的時間内(nei)🌈進行取樣分(fèn)析,這樣就會(hui)減少建✏️立磁(ci)場穩定的時(shi)間,也避免了(le)電磁流量計(jì)👅使用時的幹(gàn)擾。
3.4零點偏移(yí)與直流偏置(zhi)
零點偏移是(shì)指在電磁流(liu)量計内的流(liu)體速度爲零(ling)的時🛀候,電極(ji)的兩段依舊(jiu)會有電勢差(cha),在理論上這(zhe)個時候是不(bu)可能産生電(dian)勢差的,但是(shi)因爲傳感器(qì)還有電子部(bu)件在制造的(de)過程中不對(duì)稱的原因,這(zhè)個時候就産(chan)生了電勢差(cha),但是這種電(dian)勢差是可以(yǐ)🤟通過标定過(guò)程來消除的(de)。直流偏置是(shì)✂️指電極信号(hào)🥵整體向上或(huò)向🔴下産生偏(pian)移,這是由于(yu)在制作過程(chéng)中線圈的不(bu)标準、電極的(de)🈚走線沒有🏒按(an)照要求、共模(mo)幹🏃♂️擾以及電(dian)化學效應的(de)幹擾等原因(yin)造成的。但是(shi)如果直流偏(piān)置開始使用(yòng)低頻✉️交流矩(ju)形波勵🐅磁以(yi)後,那麽就不(bú)再會對電磁(cí)流量計的使(shǐ)用造成幹擾(rao)✉️了叫。
3.5數字濾(lǜ)波技術
限幅(fú)濾波法和算(suàn)術平均濾波(bō)法是數字濾(lǜ)波技術也經(jīng)🌐常使💯用的兩(liǎng)種方法。其中(zhong)限幅濾波法(fǎ)是根據以往(wang)的經驗進行(hang)判斷的🌂,确定(dìng)兩次采樣之(zhi)間允許存在(zài)的🔴最大差❌值(zhí),然後把以後(hòu)每次采🏃🏻樣檢(jiǎn)測的數值都(dou)與之前一個(gè)數👈值進行對(dui)比,如果數值(zhí)在允許🤟的最(zuì)大差值之間(jiān)就有效,否則(zé)無效,用前一(yī)次測量得到(dào)的值來📱替🍓代(dài)。這樣的話就(jiù)可以有效避(bi)免現場📞環境(jìng)産生的各種(zhǒng)因素對電磁(ci)流量計的影(yǐng)響。而算術平(píng)均濾波法是(shì)連續取多個(gè)樣本值實行(hang)平均運算,如(rú)果取♊得的值(zhí)較大,則信号(hao)平滑度就會(huì)較高,靈❗敏度(du)數值就會降(jiàng)低;當數📐值較(jiao)小的時候信(xìn)号的平❗滑度(dù)就會較🎯低,靈(líng)敏度數值就(jiù)升高。
3.6接地
單(dan)獨、良好的接(jie)地是十分重(zhong)要的,地電流(liu)是同相幹💚擾(rǎo)産生的主要(yào)原因,地線是(shì)接地的具體(ti)實施,就是按(an)照一定的要(yào)求,用合理的(de)金屬導體或(huò)者導線把電(diàn)路中的某些(xie)電位連接起(qi)來,或将電子(zi)電器設備的(de)某一部分與(yǔ)大地相連接(jiē),從而避免誤(wu)差的産生,接(jiē)地線要盡可(kě)能地加粗,以(yi)達到測量結(jié)果。
3.7 抑制幹擾(rǎo)源産生的電(dian)磁幹擾
抑制(zhi)幹擾源産生(sheng)的電磁幹擾(rao)包括屏蔽、濾(lü)波和布線。屏(píng)蔽就☎️是💯從根(gēn)本上抑制幹(gan)擾源的産生(sheng),可以在兩個(ge)空間區域之(zhī)間采用屏蔽(bi)體進行隔離(lí)來達到控制(zhì)磁場、電場以(yǐ)及電☂️磁波從(cóng)一個區域對(duì)另外一👈個區(qu)域的感應和(hé)輻射。濾波指(zhi)的是各種信(xìn)号按照頻率(lü)特性的分類(lei)并且要控制(zhi)他們的方向(xiang),是對一些頻(pin)率點範🤟圍内(nèi)的信号提供(gòng)傳輸極點,而(er)對另外的一(yī)些頻率點範(fan)圍内的信号(hao)提供🔞傳輸零(líng)點的技術✍️。布(bu)線是指根據(ju)不同的信号(hào)而采用不同(tóng)的電纜,避免(miǎn)信号線與電(diàn)纜産生電磁(ci)幹擾。
4結語
通(tong)過對電磁流(liú)量計使用的(de)分析,可以了(le)解到在使用(yong)😍過程💚中造✂️成(chéng)誤差以及幹(gan)擾的原因,然(rán)後有針對性(xìng)地采取一些(xiē)措施來抵抗(kàng)這些幹擾,這(zhè)樣就會大大(dà)抑制和消除(chú)對有用的流(liú)量信号的影(yǐng)響,提高測量(liàng)的正确度,減(jiǎn)少故障率,從(cong)而更好地把(bǎ)電磁流量計(jì)應用到各種(zhǒng)環境中,實現(xiàn)更好的測💋量(liang)。
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